Chemiczne puzzle czyli świat molekularnych maszyn Anna Micek

25 listopada 2016 Dzień Otwarty Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera PAN www.ik‐pan.krakow.pl Chemiczne puzzle czyli świat molekularnych maszyn Anna Micek ‐ Ilnicka Ludzki organizm składa się z miliarda komórek, w każdej z nich znajdują się molekularne, mikroskopijne maszyny. Maszyny te umożliwiają obróbkę informacji, przemianę energii, przyswajanie składników odżywczych i transportowanie materiałów przez błony komórkowe. Pracują one tak jak ciężarówki, „przewożąc” zapasy z jednej części komórki do drugiej bądź pochłaniając energię słoneczną i zamieniając ją na inny rodzaj energii niezbędny naszemu organizmowi do funkcjonowania. Każda czynność ludzkiego organizmu (węch, oddech, wzrok, słuch) wymaga działania takich właśnie wielu maszyn molekularnych. Zbudowanie takiej nanomaszyny, wykonującej określoną czynność, było od wieków marzeniem naukowców‐chemików. Pierwszym etapem eksperymentów było stworzenie elementów składowych tych maszyn. Tak stworzono prototyp nanomaszyny w kształcie obwarzanka (eter koronowy z wbudowanymi w jego wnękę atomami tlenu zobojętnionymi kationem metalu), następnie zsyntezowano katenan, który tworzą molekuły w kształcie dwóch nanizanych na siebie pierścieni, czy rotaksan, będący molekularnym ruchomym pierścieniem nanizanym na molekularny patyczek. Pozycje pierścienia mogą być zmieniane przez naświetlanie, dostarczenie elektronu czy podgrzanie. Molekuły w kształcie koszyczka, sześcianu, kółek olimpijskich, piłki futbolowej itp. stworzone przez chemików, tak jak elementy puzzli, mogą stać się elementami składowymi złożonych maszyn molekularnych, Dorobek trzech chemików Jean‐Pierre'a Sauvage'a, Sir J. Frasera Stoddarta i Bernarda L. Feringi w tej dziedzinie został doceniony poprzez uhonorowanie ich pracy Nagrodą Nobla z chemii w bieżącym roku. [WYKŁAD] barwna wersja ulotki dostępna na www.ik‐pan.krakow.pl